選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)降低故障率提高生產(chǎn)效率的改造研究

武彥

【摘 要】針對準能選煤廠煤泥水系統(tǒng)中存在的問題，從耙式濃縮機及加壓過濾機現(xiàn)場存在的設(shè)備缺陷進行故障分析，提出相應的改造方法。

【Abstract】In view of the problems existing in the slime water system of Zhunneng Coal Preparation Plant， this paper analyzes the fault of the equipment defects existing in the rake concentrator and pressure filter， and puts forward the corresponding transformation methods.

【關(guān)鍵詞】煤泥水處理;濃縮機;改造

【Keywords】slime water treatment; concentrator; revamping

【中圖分類號】TD52? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）11-0185-02

1 煤泥水處理系統(tǒng)工藝流程

國家能源集團準能選煤廠1200萬系統(tǒng)原煤經(jīng)破碎、篩分、跳汰等工藝洗選加工，產(chǎn)品煤經(jīng)膠帶輸送機輸送上倉裝車，洗選所使用的煤泥水經(jīng)跳汰水池依靠重力流入濃縮池內(nèi)，煤泥在濃縮池內(nèi)濃縮沉淀，上層澄清循環(huán)水溢流至循環(huán)水池，經(jīng)循環(huán)泵抽至跳汰廠房，重復利用;下層煤泥經(jīng)濃縮機刮集至中央泵口處，通過底流泵將濃縮煤泥水抽至壓濾儲液桶，經(jīng)加壓過濾機處理，將煤泥與水分離，煤泥上倉裝車，濾液水通過濾液泵抽至跳汰廠房。完成煤泥回收及洗煤用水重復利用，使煤泥水達到一級閉路循環(huán)。

2 煤泥水處理主要設(shè)備

2.1 耙式濃縮機

耙式濃縮機是根據(jù)重力沉降原理，利用裝在錐形池底部的旋轉(zhuǎn)耙連續(xù)刮集沉淀產(chǎn)品的礦漿濃縮設(shè)備。國家能源集團準能集團選煤廠1200萬系統(tǒng)使用的濃縮機為NT-45型周邊齒條傳動耙式濃縮機，內(nèi)徑45m，深度8.2m，沉淀面積1590m2，處理能力3000～4000t/h。由液壓驅(qū)動裝置、軌道及齒條、耙架、刮泥耙及副耙等組成，是煤泥水沉淀濃縮的主要設(shè)備。

2.2 加壓過濾機

加壓過濾機是將盤式過濾機置于一壓力容器內(nèi)，通過注入壓縮空氣，使濾布產(chǎn)生壓差，從而實現(xiàn)煤泥與水分離。國家能源集團準能集團選煤廠使用的壓濾機為奧地利生產(chǎn)的HBF-S 120/10型加壓過濾機，其過濾面積為120m2，單臺處理能力為70t/h，是選煤廠煤泥水處理的主要脫水設(shè)備。

3 煤泥水處理設(shè)備常見故障分析及解決方法

3.1 濃縮機中心軸承損壞

國家能源集團準能集團選煤廠所用的NT-45耙式濃縮機每1.5～2年會發(fā)生中心軸承損壞的故障，一旦中心軸承損壞，整套濃縮設(shè)備將無法運轉(zhuǎn)，嚴重影響洗選生產(chǎn)，只能更換中心軸承。由于濃縮機機架較為龐大，更換其下方的中心軸承須拆解整個走橋及耙架，須動用大型起重設(shè)備，且更換工期較長，最少也需15天，嚴重影響設(shè)備生產(chǎn)效率。

3.1.1 故障原因分析

原中心軸承為大直徑敞開式推力軸承，其軸承體位于濃縮機入料口下方，直接浸在水中，由于濃縮機入料含大量煤泥，且中心軸承密封較差，因此，煤泥會進入中心軸承的滾動體內(nèi)，隨耙架的圓周運動，煤泥會對軸承滾動體進行磨損，加之水的銹蝕，最終造成中心軸承的損壞。

3.1.2 解決措施

將原濃縮機的推力托盤軸承拆除，更換為油浴式回轉(zhuǎn)支持裝置，提高軸承體位置，使之高于水面，采用全密封形式，并加注鋰基脂起到潤滑密封作用。

3.2 濃縮機壓耙事故

3.2.1 故障原因分析

①煤泥量突然增大。當出現(xiàn)上游設(shè)備故障、煤質(zhì)變化、煤泥量監(jiān)測不及時等情況，進入煤泥水系統(tǒng)細煤泥量突然增大，下游加壓過濾機處理量無法滿足煤泥產(chǎn)生量時，會造成濃縮機中心堆積過多煤泥，致使?jié)饪s機中心副耙壓死無法轉(zhuǎn)動或刮泥耙無法提升。

②高嶺土進入煤泥水系統(tǒng)。國家能源集團準能集團選煤廠位于內(nèi)蒙古準格爾煤田，表層及煤層中富含高嶺土，當雨季到來時，表層的高嶺土會隨雨水混入原煤中，從而進入選煤廠煤泥水系統(tǒng)中。高嶺土屬一種粒度極細的黏土，遇水便泥化成為微米級顆粒，由于細顆粒間存有較大靜電斥力，導致濃縮池內(nèi)煤泥水沉降困難。由于高嶺土粒度細，下游的加壓過濾機無法將其過濾，致使其不斷在煤泥水系統(tǒng)中循環(huán)，并不斷增加累積，最終發(fā)生壓耙事故[1]。

3.2.2 解決措施

①濃縮機中心加裝穩(wěn)流筒。國家能源集團準能集團選煤廠濃縮機此前無穩(wěn)流筒，濃縮機入料煤泥水直接落入池內(nèi)，其中粒度較大的顆粒會落在濃縮池中心處，而粒度較小的顆粒會迅速向濃縮池周邊擴散，并緩慢沉降，其與所添加的絮凝劑并不能充分混合。這樣會造成濃縮底流入料不均勻。而下游的加壓過濾機對入料粒度要求較高，單純粗顆粒上料時，加壓過濾機罐內(nèi)壓力較低，煤泥附著力差，產(chǎn)品煤水分高;單純細顆粒上料時，煤泥過濾效率低，罐內(nèi)壓力低，生產(chǎn)效率低下。只有當粗細顆粒充分混合后，加壓過濾機才能保證工作壓力，也能保持設(shè)備最大產(chǎn)量，保證煤泥水分，保持較高的生產(chǎn)效率。

通過改造，極大改善了下游加壓過濾機入料成分組成，有效地提高生產(chǎn)效率，減少壓耙事故發(fā)生。

②濃縮池溢流堰加裝擋板。煤泥水中心入料后，上層細煤泥協(xié)同部分絮凝劑會隨水流直接流過溢流堰，再次進入循環(huán)水系統(tǒng)中，使系統(tǒng)中細煤泥含量不斷升高，還造成了絮凝劑的浪費。

通過在濃縮池溢流堰周邊加裝寬度500mm溢流擋板，使上層水流成S型經(jīng)過溢流堰，起到很好的緩沖效果，上層細煤泥也能充分與絮凝劑混合，達到提高細煤泥沉降效率，提高絮凝劑使用效率的作用。

③濃縮機加裝無線壓力傳輸裝置。國家能源集團準能集團選煤廠濃縮機改造前無法直觀監(jiān)測煤泥厚度，只有通過現(xiàn)場使用探桿探測煤泥厚度確定池內(nèi)煤泥量，無法實時監(jiān)測濃縮沉內(nèi)設(shè)備運行情況，若煤泥水系統(tǒng)出現(xiàn)煤泥量變化，無法及時發(fā)現(xiàn)，極易發(fā)生壓耙事故及耙架損壞。

通過技術(shù)改造，安裝模擬量壓力傳感器，采集濃縮機行走壓力數(shù)據(jù)。由于濃縮機為轉(zhuǎn)動設(shè)備，數(shù)據(jù)無法通過線纜傳輸，因此，在濃縮機內(nèi)安裝無線傳輸和接受裝置，從而解決了信號傳輸困難的問題，并在濃縮崗位室安裝數(shù)字顯示儀，直接顯示濃縮機行走壓力，達到實時監(jiān)測濃縮機運行狀態(tài)的效果。

④循環(huán)水系統(tǒng)中添加聚合氯化鋁。當循環(huán)水系統(tǒng)進入大量高嶺土時，由于其粒度極細，且高嶺土顆粒表面電負性，濃縮機生產(chǎn)所添加的陰離子聚丙烯酰胺絮凝劑無法將其沉降，造成循環(huán)水系統(tǒng)高嶺土越積越多，最終造成壓耙事故。

車間通過研究實驗，最終確定添加聚合氯化鋁，并根據(jù)循環(huán)水情況，配置溶液，達到沉降高嶺土的目的。改進加藥方式后，車間再未出現(xiàn)因系統(tǒng)進入高嶺土發(fā)生壓耙事故。

4 結(jié)語

通過對選煤廠煤泥水系統(tǒng)設(shè)備多年的使用與維護，車間從濃縮機的中心結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)監(jiān)控方式、煤泥沉降藥劑等方面，逐漸摸索研究，探索出一系列針對性的改進改造措施，有效降低設(shè)備故障率，提高突發(fā)情況應對水平，從根本上提高了煤泥水系統(tǒng)生產(chǎn)效率。

【參考文獻】

【1】王敦曾.選煤新技術(shù)的研究與應用[J].煤炭工業(yè)出版社，2015（01）：15.